Основы программирования в Linux

  sprintf(my_data.some_data, "Hello from %d", my_data.client_pid);

  printf("%d sent %s, ", my_data.client_pid, my_data.some_data);

  write(server_fifo_fd, &my_data, sizeof(my_data));

  client_fifo_fd = open(client_fifo, O_RDONLY);

  if (client_fifo_fd != -1) {

   if (read(client_fifo_fd, &my_data, sizeof(my_data)) > 0) {

    printf("received: %s\n", my_data.some_data);

   }

   close(client_fifo_fd);

  }

 }

 close(server_fifo_fd);

 unlink(client_fifo);

 exit(EXIT_SUCCESS);

}

Для тестирования этого приложения вам необходимо запустить единственную копию сервера и несколько клиентов. Для того чтобы запустить их приблизительно в одно и то же время, примените следующие команды командной оболочки.

$ ./server &

$ for i in 1 2 3 4 5

do

./client &

done

$

Они запускают один серверный процесс и пять клиентских. Вывод клиентских программ, отредактированный для краткости, выглядит следующим образом:

531 sent Hello from 531, received: HELLO FROM 531

532 sent Hello from 532, received: HELLO FROM 532

529 sent Hello from 529, received: HELLO FROM 529

530 sent Hello from 530, received: HELLO FROM 530

531 sent Hello from 531, received: HELLO FROM 531

532 sent Hello from 532, received: HELLO FROM 532

Как видно из данного вывода, запросы разных клиентов перемежаются, но каждый клиент получает соответствующим образом обработанные и возвращаемые ему данные. Имейте в виду, что вы можете увидеть или не увидеть чередование запросов, т.к. порядок получения клиентских запросов может меняться от машины к машине и даже в разных сеансах работы приложения на одной машине.

Как это работает

Теперь мы обсудим последовательность клиентских и серверных операций во взаимодействии, чего не делали до сих пор.

Сервер создает свой канал FIFO в режиме "только чтение" и блокируется. Он делает это до тех пор, пока первый клиентский процесс не подсоединится, открыв тот же FIFO для записи. В этот момент серверный процесс разблокируется и выполняется вызов sleep, поэтому вызовы write клиентов образуют очередь. (В реальном приложении вызов sleep может быть удален, мы применяем его только чтобы продемонстрировать корректное функционирование программы с множественными одновременно действующими клиентами.)

Между тем, после того как клиентский процесс открыл серверный канал FIFO, он создает собственный FIFO с уникальным именем для считывания данных с сервера. Только после этого клиент записывает данные на сервер (причем, если канал полон или сервер все еще спит, клиентская программа блокируется) и затем блокирует для вызова read свой собственный канал FIFO, ожидая ответа.

Получив данные от клиента, сервер обрабатывает их, открывает клиентский канал для записи и записывает в него данные, что снимает блокировку клиентского процесса. Когда клиент разблокирован, он может читать из своего канала данные, записанные туда сервером.

Процесс повторяется полностью до тех пор, пока последний клиент не закроет канал сервера, вызывая аварийное завершение серверного вызова read (возвращение 0), поскольку ни у одного процесса нет серверного канала, открытого для записи. Если бы это был реальный серверный процесс, вынужденный ожидать будущих клиентов, возможно, вам пришлось бы изменить его, выбрав одно из двух:

 открыть файловый дескриптор собственного серверного канала, чтобы вызов read всегда его блокировал, а не возвращал 0;

 закрыть и повторно открыть серверный канал, когда read вернет 0 байтов, чтобы серверный процесс блокировался вызовом open, ожидая клиента, так, как он это делал, стартуя первый раз.

Оба эти метода проиллюстрированы в новом варианте приложения для работы с базой данных компакт-дисков, использующем именованные каналы.

Приложение для работы с базой данных компакт-дисков

Теперь, зная, как применять именованные каналы для реализации простой клиент-серверной системы, вы можете пересмотреть приложение для работы с базой данных компакт-дисков и соответствующим образом переработать его. Вы включите в него также некоторую обработку сигналов, позволяющую выполнить кое-какие действия по наведению порядка при прерывании процесса. Будет использоваться более ранняя версия приложения с dbm и интерфейсом командной строки, чтобы исходный текст программы был максимально простым и понятным.